May 6, 2025
علاوه بر پوشش فلزی، مقاومت در برابر دمای بالا لوله های آلیاژ نیکل را می توان با بهینه سازی ترکیب آلیاژ، انجام درمان های اصلاح سطح،بهبود فرآیند تولید، و اتخاذ اقدامات مناسب عایق گرما، همانطور که در زیر شرح داده شده است:
بهینه سازی ترکیب آلیاژ
اضافه کردن عناصر با نقطه ذوب بالا:اضافه کردن وولفستم (W) ، مولیبدنوم (Mo) ، رنیوم (Re) و سایر عناصر با نقطه ذوب بالا می تواند نقطه ذوب و مقاومت دمای بالای آلیاژ نیکل را بهبود بخشد.این عناصر یک محلول جامد در آلیاژ تشکیل می دهندبرای مثال در برخی از موتورهای هواپیما با آلیاژ های مبتنی بر نیکل،محتوای ولتفرمن و مولیبدن بیشتر است، به طوری که در دمای بالا بیش از 1000 درجه سانتیگراد هنوز هم خواص مکانیکی خوبی را حفظ می کند.
عناصر زمین های نادر را اضافه کنید:عناصر زمین های نادر مانند سیریم (Ce) ، لانتانوم (La) و غیره که به آلیاژ نیکل اضافه می شوند، می توانند مقاومت اکسیداسیون آلیاژ را بهبود بخشند. عناصر زمین های نادر می توانند دانه را تصفیه کنند،افزایش تراکم و چسبندگی فیلم اکسید، سرعت اکسیداسیون را کاهش می دهد و در نتیجه مقاومت دمای بالای آلیاژ را بهبود می بخشد.
درمان تغییر سطح
درمان سطحی لیزر:استفاده از پرتوهای لیزر بر روی سطح لوله های آلیاژ نیکل می تواند سطح را به شکل یک سازمان دانه نازک تبدیل کند، سختی و قدرت سطح را بهبود بخشد. در عین حال،درمان لیزر همچنین می تواند فشار فشاری را در سطح ایجاد کند تا مقاومت خستگی را بهبود بخشد، که به بهبود عملکرد کلی لوله در دمای بالا کمک می کند.
تزریق یون:یون های خاص به سطح لوله های آلیاژ نیکل تزریق می شوند.که می تواند ترکیب شیمیایی و ساختار سازمانی سطح را تغییر دهد و یک لایه از لایه اصلاح شده با خواص خاص را تشکیل دهدبه عنوان مثال تزریق کربن، نیتروژن و سایر عناصر می تواند سختی و مقاومت در برابر لباس را بهبود بخشد.کاهش خرابی مواد ناشی از سایش در محیط های با دمای بالا، بنابراین مقاومت در برابر دماهای بالا را بهبود می بخشد.
بهبود فرآیند تولید
فرآیند فلزات سازی پودر:استفاده از روش های فلزات سازی پودر برای آماده سازی لوله های آلیاژ نیکل می تواند یک ساختار سازمانی یکنواخت تر و چگالی بالاتر را به دست آورد.عملکرد درجه حرارت بالا از آلیاژ می تواند با کنترل دقیق اندازه ذرات بهبود یابد، ترکیب و فرآیند سینتر کردن پودر.آلیاژ های نیکل پودر متالورژی در مقایسه با فرآیندهای ریخته گری یا جعل معمولی، در دمای بالا قدرت و مقاومت در برابر خزیدن بهتر دارند.
فرآیند فشار گرم ایزواستاتیک:یک فرآیند فشار گرم ایزواستاتیک در طول فرآیند تولید به لوله های آلیاژ نیکل اعمال می شود.این فرآیند می تواند منافذ و نقص های موجود در مواد را از بین ببرد و تراکم و یکسانی مواد را بهبود بخشد، بنابراین افزایش خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ در دمای بالا.
اتخاذ اقدامات عایق گرما
نصب مواد عایق گرما:مواد عایق گرما مانند فیبر سرامیکی، پشم سنگ و غیره را در اطراف لوله های آلیاژ نیکل پیچیده کنید.این مواد عایق گرما دارای رسانایی حرارتی پایین و مقاومت خوب در دمای بالا هستند، که می تواند تبادل گرما بین لوله ها و محیط با دمای بالا خارجی را کاهش دهد و دمای سطح لوله ها را کاهش دهد،بنابراین کاهش تاثیر دمای بالا بر روی مواد لوله و بهبود مقاومت در برابر دمای بالا.
طراحی ساختار خنک کننده هوا:کانال های خنک کننده هوا را در اطراف لوله طراحی کنید، به طوری که هوا سرد در کانال جریان پیدا کند و گرما را از سطح لوله خارج کند.این روش می تواند به طور موثر کاهش دمای کار لوله و بهبود قابلیت اطمینان و عمر خدمت خود را در محیط با دمای بالابه عنوان مثال، در سیستم لوله های آلیاژ نیکل برخی از کوره های صنعتی، استفاده از ساختار خنک کننده هوا می تواند دمای سطح لوله را 100-200 °C کاهش دهد.